JP2014036191A - Electrical device having circuit board and circuit-board built-in connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気回路が構成される基板を備える電気機器およびこの電気機器が用いられた基板内蔵コネクタに関する。 The present invention relates to an electric device including a board on which an electric circuit is configured, and a board built-in connector using the electric device.
例えば下記特許文献1の図3等に記載されるように、端子が基板に立設された構成が知られている。一般的には、端子は基板に形成された孔に圧入された上で、基板(ランド)に半田付けされることによって支持される。
For example, as described in FIG. 3 of
端子が基板に一点で支持されている構成であると、端子の安定性に問題がある。特に特許文献1に記載されるように、基板に立設された端子に対してコネクタが抜き差しされるような構成であると、端子が抜けてしまうおそれがある。このような問題を解決するため、端子の基板に支持されている箇所を増加させる(端子の「足」を複数にする)ことも考えられるが、端子の形状が複雑になって材料費や加工費が嵩む、端子によって基板の実装スペースが大きくなってしまう、といった問題が生じてしまう。
If the terminal is supported on the substrate at a single point, there is a problem in the stability of the terminal. In particular, as described in
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、基板に実装される端子が安定した状態で支持される基板を備える電気機器およびこの電気機器が用いられた基板内蔵コネクタを提供することにある。 In view of the above circumstances, the problem to be solved by the present invention is to provide an electric device including a substrate that is supported in a stable state with terminals mounted on the substrate, and a board built-in connector using the electric device. is there.
上記課題を解決するために、本発明にかかる基板を備える電気機器は、少なくとも表面に電気回路を構成する実装部品が設けられた基板と、前記電気回路を構成する電気部品と、前記実装部品を覆うように前記基板に固定された、前記電気部品が設置される台座と、を備え、前記電気回路の入力部を構成する入力用端子および前記電気回路の出力部を構成する出力用端子の少なくともいずれか一方が、前記基板および前記台座の両方に支持されていることを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, an electric device including a substrate according to the present invention includes a substrate provided with a mounting component that constitutes an electric circuit on at least a surface thereof, an electric component that constitutes the electric circuit, and the mounting component. A pedestal on which the electrical component is installed fixed to the substrate so as to cover, at least of an input terminal constituting the input part of the electric circuit and an output terminal constituting the output part of the electric circuit The gist is that either one is supported by both the substrate and the pedestal.
また、前記台座には、その表面から上方に向かって突出した端子保持部が形成されており、前記入力用端子および出力用端子の少なくともいずれか一方は、前記台座の本体部分および前記端子保持部に形成された貫通孔に通されることにより、前記基板および前記台座の両方に支持されていればよい。 Further, the pedestal is formed with a terminal holding portion protruding upward from the surface thereof, and at least one of the input terminal and the output terminal is a main body portion of the pedestal and the terminal holding portion. It is only necessary to be supported by both the substrate and the pedestal by being passed through the through-hole formed in.
また、前記電気部品は、前記台座上に載置された磁性体、およびこの磁性体の外側に設けられる一または複数のコイルを有し、前記コイルのうちの少なくとも一つが、前記磁性体の外側に配された複数の導電性部材、および隣り合う導電性部材同士を電気的に接続する前記基板に形成された導電パターンによって構成されていればよい。 The electrical component includes a magnetic body placed on the pedestal and one or a plurality of coils provided outside the magnetic body, and at least one of the coils is outside the magnetic body. What is necessary is just to be comprised by the conductive pattern formed in the said board | substrate which electrically connects the several electroconductive member distribute | arranged to and the adjacent electroconductive members.
また、本発明にかかる基板内蔵コネクタは、上記電気機器と、この電気機器が収容されるケースと、を備え、前記ケースに、前記基板および前記台座の両方に支持された前記入力用端子および前記出力用端子の少なくともいずれか一方が位置する、相手方コネクタが嵌合可能なコネクタ部が形成されていることを要旨とする。 The board built-in connector according to the present invention includes the electrical device and a case in which the electrical device is accommodated, and the case includes the input terminal supported by both the substrate and the pedestal, and the case. The gist is that a connector portion in which at least one of the output terminals is located and into which the mating connector can be fitted is formed.
上記本発明にかかる基板を備える電気機器では、電気部品を支持し、基板に設けられた実装部品を保護する台座が設けられており、端子は基板だけでなくこの台座にも支持された構成であるから、端子が外れるといった不具合が生じにくい。つまり、本発明は、電気部品を支持したり、実装部品を保護する部材である台座を、端子の支持にも利用した点で優れるものである。 In the electrical equipment including the board according to the present invention, a pedestal that supports the electrical components and protects the mounting parts provided on the board is provided, and the terminal is supported by this pedestal as well as the board. Therefore, it is difficult to cause problems such as disconnection of terminals. That is, the present invention is excellent in that the pedestal, which is a member that supports electrical components and protects mounted components, is also used for supporting terminals.
また、上記のように、台座にその表面から突出した端子保持部が形成されていれば、端子保持部に形成された端子が通される貫通孔は、その上側の開口が台座表面よりも上方に位置することになる。そのため、台座側に浸入した水が、当該貫通孔を通じて基板側にも浸入してしまうことが防止される。 In addition, as described above, if the terminal holding part protruding from the surface is formed on the pedestal, the through hole through which the terminal formed in the terminal holding part passes is above the pedestal surface. Will be located. Therefore, water that has entered the pedestal side is prevented from entering the substrate side through the through-hole.
また、上記のように、台座上に載置された磁性体の外側に導電性部材を配し、この導電性部材を基板に形成された導電パターンに接続することにより、磁性体の周囲にコイルを構築することができる。 Further, as described above, a conductive member is disposed outside the magnetic body placed on the pedestal, and the conductive member is connected to a conductive pattern formed on the substrate, so that a coil is formed around the magnetic body. Can be built.
また、上記基板を備える電気機器を相手方コネクタが嵌合可能なコネクタ部が設けられたケースに収容することにより、相手方コネクタが抜き差しされても端子が外れたりすることのない基板内蔵コネクタが得られる。 In addition, by housing the electrical device including the above board in a case provided with a connector part into which the mating connector can be fitted, a board built-in connector that does not come off even if the mating connector is inserted or removed is obtained. .
以下、本発明について説明する。なお、以下の説明において上下方向(高さ方向)とは、各断面図における上下方向をいい、平面(水平)方向とは各断面図における左右方向をいうものとする。なお、各図において、基板に搭載される素子等の部品は、本発明に関連するものを除き省略してある。 The present invention will be described below. In the following description, the vertical direction (height direction) refers to the vertical direction in each sectional view, and the plane (horizontal) direction refers to the horizontal direction in each sectional view. In each figure, components such as elements mounted on the substrate are omitted except those related to the present invention.
図1に示す電気機器1aは、磁性体2、その外側に設けられるコイル3、および基板4を備える。具体的には、磁性体2およびその外側に設けられるコイル3によって、周知のトランスが基板4に支持された状態で構築されたものである。
An
磁性体2は、磁性材料(例えばフェライト)が円形(環状)に形成されてなるものである。図1(b)に示すように、径方向に沿う平面で切断した磁性体2の断面は、矩形状である。この磁性体2は、基板4の表面(上側の面)上に載置されている。
The
コイル3は、導電性部材31および基板4に形成された導電パターン32によって構成されている。本実施形態では、トランスの一次側コイル、二次側コイルの両方が以下のように構築されている。導電性部材31は、導電性材料からなる線材が略「コ」の字状(略「U」の字状)に形成された部材である。具体的には、上下方向に延びる二つの線材とこの二つの線材を繋ぐ水平方向方向に延びる線材によって構成される部材である。この導電性部材31の内側の空間は、上記磁性体2が挿入可能な大きさに形成されている。具体的には、上下方向に延びる二つの線材同士の間、すなわち水平方向に延びる線材の長さが、磁性体2の径方向の長さよりも若干大きく形成される。
The
この導電性部材31の端部は、基板4に形成された貫通孔である位置決め孔42に通されている。位置決め孔42は、円状の磁性体2の外側および内側に、導電性部材31の数分形成されている。具体的には、磁性体2の外側に形成された位置決め孔42とその位置決め孔42の径方向内側に位置する位置決め孔42を一組とすると、当該位置決め孔42組の数が、導電性部材31の数と一致する。ある一つの導電性部材31は、一方の端部がある位置決め孔42組の一方に通され、他方の端部がその位置決め孔42組の他方に通されることになる。
An end portion of the
基板4の裏面(下側の面)における位置決め孔42の周囲にはランド41が形成されている。つまり、磁性体2の外側および内側にランド41が形成されている。各ランド41は基板4の裏面に形成された導電パターン32によって電気的に接続されている。具体的には、磁性体2の外側に形成されたランド41とそのランド41の径方向内側に位置するランド41を一組とすると、あるランド41組を構成する磁性体2の外側に形成されたランド41は、そのランド41組の一方に隣接する別のランド41組を構成する磁性体2の内側に形成されたランド41と電気的に接続されている。したがって、各導電性部材31の端部を、対応するランド41に半田付け等によって接続すると、各導電性部材31が導電パターン32によって直列に接続された状態となる。つまり、一の導電性部材31と一の導電パターン32(ランド41を含む)によって、磁性体2の外側に一巻のコイル3が形成されたことになる。すなわち、磁性体2の外側には、複数の導電性部材31とそれらを繋ぐ導電パターン32によって、用いる導電性部材31の数分の巻き回し数であるコイル3が形成されたことになる。本実施形態では、このように形成されたコイル3の端部は、そのまま基板4に形成された回路に接続されている。
A
なお、上記構成において、磁性体2と導電性部材31は絶縁されている。かかる絶縁状態は、磁性体2および導電性部材31の少なくともいずれか一方を絶縁性材料で被覆することにより確保する。また、本実施形態では、磁性体2は基板4の表面に載置され、導電性部材31を電気的に接続し、コイル3の一部を構成する導電パターン32は基板4の裏面に形成されるため、基板4(基板4のベースを構成する絶縁材料)によって磁性体2と導電パターン32の絶縁状態が確保されている。
In the above configuration, the
このような構成を備える電気機器1aの製造工程は次の通りである。まず、1)基板4上に複数のランド41を含む導電パターン32を形成する(導電パターン形成工程)。この導電パターン32は、上記コイル3を形成する導電パターン32とともに、基板4に実装される素子を電気的に接続するためのパターン等、その他のパターンと一緒に形成するとよい。そして、2)基板4に磁性体2を支持させる(磁性体支持工程)。つまり、基板4表面における所定位置に磁性体2を載置する。基板4に位置決めや目印を設けておき、磁性体2を容易に所定位置に載置することができるようにしておくとよい。続いて、3)内側に磁性体2が位置し、かつ端部がランド41に近接するように複数の導電性部材31を配置する(導電性部材配置工程)。つまり、導電性部材31の端部を基板4に形成された位置決め孔42に通す。最後に、4)各導電性部材31の端部を対応するランド41に電気的に接続する(例えば半田付けする)ことにより、これら導電性部材31およびそれに電気的に接続された導電パターン32によって磁性体2を囲むコイル3を形成する(導電性部材接続工程)。以上の工程を経て、断面矩形状の磁性体2の周囲に巻き回されたコイル3が形成される。
The manufacturing process of the
このような構成の電気機器1aによれば、トランスのコイル3が、磁性体2の外側に配される複数の導電性部材31および基板4に形成された導電パターン32によって構築される。つまり、複数の導電性部材31を所定位置に配置した上で、その導電性部材31を導電パターン32に電気的に接続する(例えば半田付けする)ことにより磁性体2の周囲にコイル3を形成することができるから、従来のように磁性体2の外側に導線を巻き回す必要がなく、製造が容易である。
According to the
なお、上記実施形態では、基板4に位置決め孔42が形成され、基板4の裏面で導電性部材31がランド41に接続されることを説明したが、このような位置決め孔42を形成せず、基板4の表面にランド41およびコイル3を構成する導電パターン32を形成し、当該基板4の表面で導電性部材31とランド41が接続される(例えば半田付けされる)構成としてもよい。
In the above embodiment, the
以下、上記電気機器1aの変形例について説明する。なお、以下の変形例の説明は、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
Hereinafter, modifications of the
図2に示す電気機器1bは、磁性体2が載置される台座5を設けたものである。つまり、磁性体2が台座5を介して基板4に支持される構成である。台座5は、その端部から下方に突出するように固定された足部材51によって、基板4の表面と間隔をあけて基板4に固定されている。当該間隔は、基板4の表面に実装される素子や導電パターン等の実装部品43がある場合には、その実装部品43と干渉しないような大きさに設定される。
The
台座5には、基板4に形成された複数のランド41のそれぞれと上下方向において重なる位置に貫通孔である案内孔52が形成されている。さらに詳しくは、ランド41の中央に形成された複数の位置決め孔42のそれぞれと上下方向において重なる位置に形成されている。この案内孔52には、導電性部材31の上下方向に延びる部分が通される。この案内孔52と位置決め孔42は上下方向において重なっているから、このように導電性部材31の上下方向に延びる部分を案内孔52に通すことにより、そのまま当該部分は位置決め孔42を通る。つまり、導電性部材31の端部が各ランド41に近接した状態となる。このように、台座5に形成された案内孔52は、導電性部材31の端部をランド41に近接させるための案内要素として機能する。
A
台座5に形成される案内孔52には、導電性部材31が挿入される側の開口に向かって(磁性体2が載置された側、すなわち本例では上方に向かって)徐々に広がるテーパ部分521が形成されているとよい。このようにすれば、導電性部材31の端部を案内孔52に挿入させやすい。
The
このような構成の電気機器1bの製造工程は次の通りである。まず、1)基板4上に複数のランド41を含む導電パターン32を形成する(導電パターン形成工程)。そして、2)基板4の表面と所定の間隔をあけて基板4に台座5を固定した上で、この台座5上に磁性体2を載置することにより当該台座5を介して基板4に磁性体2を支持させる(磁性体支持工程)。台座5に位置決めや目印を設けておき、磁性体2を容易に所定位置に載置することができるようにしておくとよい。続いて、3)内側に磁性体2が位置し、かつ端部がランド41に近接するように複数の導電性部材31を配置する(導電性部材配置工程)。つまり、導電性部材31の端部を台座5に形成された案内孔52に通すことにより、そのまま基板4に形成された位置決め孔42に通す。案内孔52に上記テーパ部分521が形成されていれば、導電性部材31の端部を挿入する作業が容易である。最後に、4)各導電性部材31の端部を対応するランド41に電気的に接続する(例えば半田付けする)ことにより、これら導電性部材31およびそれに電気的に接続された導電パターン32によって磁性体2を囲むコイル3を形成する(導電性部材接続工程)。以上の工程を経て、断面矩形状の磁性体2の周囲に巻き回されたコイル3が形成される。
The manufacturing process of the
このように、本電気機器1bによれば、磁性体2が載置される台座5を用い、その台座5にランド41(位置決め孔42)と重なる案内孔52を形成しているため、当該案内孔52に導電性部材31を挿入することにより、導電性部材31を所定位置に配置すること、具体的には導電性部材31の端部をランド41に近づけることができるため、製造が容易である。さらに、当該台座5によって基板4表面に実装された素子や導電パターン(実装部品43)を保護することもできる。また、基板4の裏側(下側)で導電性部材31とランド41が接続される(例えば半田付けされる)ため、台座5が当該接続作業(接続工程)の邪魔になることもない。
Thus, according to this
図3および図4に示す電気機器1c,1dは、上記電気機器1bと同様に基板4の表面と所定の間隔をあけて基板4に固定された、磁性体2が載置される台座5を備え、この台座5にガイド部53が形成されたものである。
The
ガイド部53は、台座5の表面(上面)から上方に向かって突出した突起である。図3および図4に示した構成では、相対的に小さな環状突起531と相対的に大きな環状突起532とからなるガイド部53が形成されている。相対的に小さな環状突起531と相対的に大きな環状突起532との間の空間は、磁性体2が挿入可能な大きさに形成されている。つまり、相対的に小さな環状突起531と相対的に大きな環状突起532との間の径方向の大きさは、磁性体2の径方向の大きさよりもわずかに大きく形成されている。磁性体2は、両環状突起によって位置決めされた状態で台座5上に載置されている。つまり、磁性体2の外面は、ガイド部53に密接した状態にある。
The
また、ガイド部53には、上下方向において台座5に形成された案内孔52および基板4に形成されたランド41と重なる位置に貫通孔533(図3参照)溝534(図4参照)が形成されている。ランド41の中央には位置決め孔42が形成されているため、当該貫通孔533や溝534は上下方向において位置決め孔42にも重なる。この貫通孔533や溝534には、導電性部材31の上下方向に延びる部分が通される。このように貫通孔533や溝534に導電性部材31の上下方向に延びる部分が通されると、導電性部材31の端部は台座5の案内孔52および基板4の位置決め孔42を通じて基板4の裏側に突出する。つまり、導電性部材31の端部はランド41に近接した位置に位置する。当該突出した部分がランド41に接続される(例えば半田付けされる)ことにより、導電性部材31と導電パターン32によってコイル3が構築される。
Further, in the
このような構成を備える電気機器1c,1dの製造工程は次の通りである。まず、1)基板4上に複数のランド41を含む導電パターン32を形成する(導電パターン形成工程)。そして、2)基板4の表面と所定の間隔をあけて基板4に台座5を固定した上で、この台座5上に形成されたガイド部53の内側に磁性体2を挿入することにより当該台座5を介して基板4に磁性体2を支持させる(磁性体支持工程)。続いて、3)ガイド部53に形成された貫通孔533または溝534を通じて、導電性部材31の端部を台座5の案内孔52および基板4の位置決め孔42に通す(導電性部材配置工程)。最後に、4)各導電性部材31の端部を対応するランド41に電気的に接続する(例えば半田付けする)ことにより、これら導電性部材31およびそれに電気的に接続された導電パターン32によって磁性体2を囲むコイル3を形成する(導電性部材接続工程)。以上の工程を経て、断面矩形状の磁性体2の周囲に巻き回されたコイル3が形成される。
The manufacturing process of the
このように、本電気機器1c,1dによれば、磁性体2が載置される台座5に磁性体2の外面の少なくとも一部に密接するガイド部53が形成されているため、磁性体2を台座5上の所定位置に位置決めすることが容易になる。また、上記ガイド部53には、導電性部材31が通る貫通孔533や溝534を形成することにより、磁性体2を位置決めする要素としてだけでなく、導電性部材31を位置決めする要素としてガイド部53を利用することができる。
As described above, according to the
また、本変形例において、ガイド部53の高さ(上下方向の長さ)は、磁性体2の高さ(上下方向の長さ)よりも大きくすることが好ましい。このようにすると、図3(b)および図4(b)に示すように、磁性体2の上面と導電性部材31における水平方向に延びる部分が非接触の状態となるから、磁性体2および導電性部材31の少なくともいずれか一方を絶縁性材料で被覆しなくても、両者の絶縁状態を確保できるからである。厳密には、ガイド部53の上面と、磁性体2の上面の高さの差が、確保すべき絶縁距離以上となるように設定すればよい。また、このように磁性体2および導電性部材31の少なくともいずれか一方を絶縁性材料で被覆しない場合には、導電性部材31の上下方向に延びる部分と磁性体2が接触しないように、両者の間にガイド部53の一部が存在するようにする必要がある。つまり、ガイド部53に上記溝534を形成する場合には、径方向外側に向かって開口する溝にする必要がある。
In the present modification, the height of the guide portion 53 (length in the vertical direction) is preferably larger than the height of the magnetic body 2 (length in the vertical direction). In this way, as shown in FIGS. 3B and 4B, the upper surface of the
また、上記説明では、ガイド部53が相対的に小さな環状突起531と相対的に大きな環状突起532から構成されていることを説明したが、これはあくまで一例である。磁性体2を位置決めすることができ(すなわち磁性体2の外面の少なくとも一部に密接し)、導電性部材31が通る溝534や貫通孔533を形成することができる形状であれば、その形状は適宜変更可能である。
In the above description, it has been described that the
このような台座5を用いた電気機器1b,1c,1dに、入力部および出力部を設けた具体例(本発明の一実施形態にかかる基板を備える電気機器1)として、以下のような構成が考えられる。なお、図5および図6には、図3に示した構成を適用した電気機器1を示すが、台座5を用いた構成であれば同様の技術思想が適用できる。
As a specific example (
図5に示す本例にかかる電気機器1は、当該電気機器1に対して入出力するための入力部および出力部を有する。入力部は入力用端子71を有する。入力用端子71は、上下方向に延びる一端側が基板4を貫き、基板4の裏面で導電パターン32に半田付け等により電気的に接続されている。この入力用端子71の他端は二股状になっており、その部分に入力用電線Wの芯線が載置され、半田付け等により接続されることにより、基板4に形成された導電パターン32と入力用電線Wが電気的に接続される。この入力用電線Wは電線支持部9に固定されている。電線支持部9の具体的な構成については後述する。
The
図5(b)に示すように入力用端子71の略中央部分(上記一端と他端の間の部分)は、台座5を貫いている。つまり、入力用端子71は基板4および台座5に支持されている。本例では、入力用端子71の略中央部分は二箇所が略L字状に屈曲しており、当該屈曲した部分の間の略水平方向に延びる部分が台座5の上面に設けられた入力用端子保持部54に支持されている(載置されている)。すなわち、入力用端子71が通る孔は、台座5の本体部分(磁性体2が載置される平板部分)および入力用端子保持部54に形成され、当該孔の上側開口は台座5の表面よりも高い位置に位置する。
As shown in FIG. 5 (b), the substantially central portion of the input terminal 71 (the portion between the one end and the other end) penetrates the
一方、出力部は、相手方コネクタCが嵌合されたときに当該相手方コネクタCに設けられた端子に接触する出力用コネクタ端子72(本発明における出力用端子に相当する)を有する。出力用コネクタ端子72は、上下方向に延びる一端側が基板4を貫き、基板4の裏面で導電パターン32に半田付け等により電気的に接続されている。上下方向に延びる部分から屈曲して水平方向に延びる部分は、機器の外側に向かって突出している。当該突出した部分が、相手方コネクタCの端子と接触する部分となる。相手方コネクタCの端子が接触すると、この相手方コネクタCの端子と基板4に形成された導電パターン32が電気的に接続される。
On the other hand, the output section has an output connector terminal 72 (corresponding to an output terminal in the present invention) that comes into contact with a terminal provided on the counterpart connector C when the counterpart connector C is fitted. One end side of the
図5(b)に示すように出力用コネクタ端子72の上下方向に延びる部分(上記一端と他端の間の部分)は、台座5を貫いている。つまり、出力用コネクタ端子72は基板4および台座5に支持されている。本例では、台座5の上面には上方に向かって突出したコネクタ端子保持部55が設けられており、当該保持部によって台座5と出力用コネクタ端子72の接触する部分(台座5が出力用コネクタ端子72を保持する部分)が大きくなるように設定されている。すなわち、出力用コネクタ端子72が通る孔は、台座5の本体部分(磁性体2が載置される平板部分)およびコネクタ端子保持部55に形成され、当該孔の上側開口は台座5の表面よりも高い位置に位置する。
As shown in FIG. 5B, the portion (the portion between the one end and the other end) extending in the vertical direction of the
このように、本例にかかる電気機器1は、入力部および出力部を構成する端子が、基板4だけでなく、この基板4に固定された台座5にも支持された構成である。つまり、トランス(本発明における電気部品に相当する)を設置するための部材であり、基板4表面に実装された素子や導電パターンなどの実装部品43を保護する要素でもある台座5を、端子を安定した状態で支持するための部材としても利用した点で優れるものである。
Thus, the
特に、本例では、入力用端子保持部54およびコネクタ端子保持部55が設けられ、入力用端子71が台座5を貫く孔および出力用コネクタ端子72が台座5を貫く孔の上側開口は、台座5表面よりも高い位置に位置する。そのため、台座5側に水が浸入したとしても、当該孔を通じて基板4側に水が浸入してしまうことが防止される。そのため、本例は基板への水の浸入を確実に防止する必要がある装置に適用するとよい。このような装置としては、電気自動車の充電制御装置として車両側充電用プラグの近傍に設置されるものが例示できる。
In particular, in this example, the input
図6および図7に示す機器は、上記具体例にかかる機器を用いた本発明の一実施形態にかかる基板内蔵コネクタ1′である。基板内蔵コネクタ1′は、上記電気機器1を覆うケース8を設けたものである。ケース8は、本体部81およびコネクタ部82(コネクタハウジング)を有する。本体部81は、一方側(コネクタ部82の反対側)が開口した箱形に形成されている。この開口の上縁および下縁近傍には、上下方向に貫通した貫通孔である第一ロック孔811および第二ロック孔812が形成されている。本体部81の内側の空間とコネクタ部82の内側の空間とは仕切り壁83によって区画されており、この仕切り壁83における本体部81側には、コネクタ部82側に向かって窪んだ位置決め凹部831が形成されている。コネクタ部82は、上記本体部81の開口とは反対方向にむかって開口しており、この開口から挿入される相手方コネクタCが嵌合可能なメスコネクタを構成する。このコネクタの嵌合構造は、周知のコネクタの嵌合構造が適用できるから詳細な説明は省略する。上記位置決め凹部831の上には、本体部81の内側からコネクタ部82の内側に貫通するコネクタ端子挿通孔832が形成されている。
The device shown in FIGS. 6 and 7 is a board built-in
入力用電線Wを支持する電線支持部9は、上下方向で分割された二つの部材(上側電線支持部材91および下側電線支持部材92)を有する。図7に示すように、両部材は、外側に設けられたロック構造914,924によって上下方向に並ぶように接続される。なお、本例では、一方の部材に設けられた凸部911と他方の部材に設けられた凹部921が係合することによって両者の相対的な位置関係が維持される。上側電線支持部材91の下側および下側電線支持部材92の上側には半円状の窪み912,922が形成されており、この窪み912,922が両支持部材が接続された状態において水平方向に貫通する円形の貫通孔となる。この貫通孔に入力用電線Wが通される。
The
本実施形態では、図6に示すように、入力用電線Wが入力用端子71に接続される位置と、入力用電線Wがケース8外に引き出される位置(窪み912,922で形成される貫通孔の位置)とが異なる。具体的には、下側電線支持部材92に形成された円形の角部によって端部が上方に押し上げられ、ケース8内に位置する部分が屈曲している。そのため、入力用電線Wが引っ張られたとしても、その力が直接入力用電線Wと入力用端子71の接続部分(半田付け部分)に掛かることはない。つまり、入力用電線Wの抜けが防止される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the position where the input wire W is connected to the
上側電線支持部材91の上端には、上方に向かって突出した第一ロック突起913が形成されている。下側電線支持部材92の下端には、下方に向かって突出した第二ロック突起923が形成されている。また、上側電線支持部材91および下側電線支持部材92の少なくともいずれか一方は、基板4または台座5に対して所定位置に固定される。この固定構造は特定の構造に限定されない。基板4および台座5の組体に電線支持部材が固定されたものを、上記開口から本体部81内に挿入すると、第一ロック突起913および第二ロック突起923がそれぞれ上記第一ロック孔811および第二ロック孔812内に入り込むとともに、台座5の一部が上記位置決め凹部831に係合する。つまり、本体部81内に基板4および台座5(これらに支持された部材)が収容される。このように基板4および台座5が収容されると、出力用コネクタ端子72はコネクタ端子挿通孔832を通り、本体部81とコネクタ部82を区画する仕切り壁83からコネクタ部82の内側の空間に突出した状態となる。つまり、コネクタ部82とその内側に位置する出力用コネクタ端子72によって相手方コネクタCが嵌合なコネクタ要素が構築されている。相手方コネクタCがコネクタ部82に嵌合すると、その相手方コネクタCに設けられた端子が出力用コネクタ端子72に接触する。
A
このように、上記電気機器1をケース8に収容することにより、本基板内蔵コネクタ1′が得られる。このようなケース8に収容することにより、基板4および台座5に支持された磁性体2やその外側に設けられる導電性部材31が保護される。また、上述したように、台座5には入力用端子保持部54およびコネクタ端子保持部55が設けられ、入力用端子71が台座5を貫く孔および出力用コネクタ端子72が台座5を貫く孔の上側開口は、台座5表面よりも高い位置に位置するから、本体部81内に水が浸入したとしても、当該孔を通じて基板4側に水が浸入してしまうことが防止される。
Thus, by accommodating the
なお、上記電気機器1およびそれを用いた基板内蔵コネクタ1′では、入力側に電線が接続される入力用端子71を、出力側にコネクタ部分を構成する出力用コネクタ端子72を設けた構成であることを説明したが、これはあくまで一例である。基板4だけでなく台座5を利用して端子を支持するとともに、その端子が通る孔を通じて基板4側への水の浸入が防止される構成であれば、端子の仕様等は適宜変更可能である。また、入力用端子71および出力用コネクタ端子72のいずれか一方のみが、基板4および台座5の両方に支持された構成としてもよい。
The
図8(a)に示す電気機器1eは、円形に形成された磁性体2および同じ形状である複数の導電性部材31を用いることによる問題、特に磁性体2が比較的小さい場合に起こりうる問題を解消するものである。
The
本変形例では、基板4に形成されたランド41が同一円上に位置しないように、具体的にはランド41の中心がある一つの円上に位置しないように形成されている。すなわち、各ランド41を互いに磁性体2の径方向にずらして形成したものである。なお、位置決め孔42はランド41の中央に形成されるため、当該位置決め孔42も同一円上に位置しないように形成されているということになる。その理由は次の通りである。
In this modification, the
円形に形成される磁性体2が小さいと、基板4における磁性体2の内側のスペースが小さくなる。このような場合には、当該小さいスペースに同一円上に沿って並ぶランド41を形成することが困難になるところ、本変形例では複数のランド41が同一円上に沿わないようにしているため、当該小さいスペースにランド41を形成することが可能である。
If the
ここで、複数の導電性部材31は、一つ一つの形状が異なると製造コストが上昇してしまうことから、全てが同じ形状であることが望ましい。このように同じ形状の導電性部材31を用いることを前提とすると、磁性体2の内側に形成されたランド41が同一円上に沿って並ばないように形成した場合には、磁性体2の外側に形成されたランド41も同一円上に沿って並ばないことになる。なお、本電気機器1eでは、上記電気機器1aよりも、導電性部材31を構成する水平方向に延びる部分の長さを長くすべきである。当該部分の長さを長くすれば、その分導電性部材31の磁性体2に対する径方向位置を変化させることができ、ランド41の配置の自由度が向上するから(水平方向に延びる部分の長さと、磁性体2の径方向長さの差が小さいと、ほとんど導電性部材31を径方向に移動させることができないから)である。
Here, since the manufacturing cost will increase if the shape of each of the plurality of
以上のように、磁性体2が円形に形成され、複数の導電性部材31が同じ形状に形成される場合には、複数の導電性部材31が円形に並ぶように配置されることが通常であるところ、上記円形に形成される磁性体2の大きさが小さいと、当該磁性体2の内側(円の内側)にランド41を配置するスペースを確保できない可能性がある。これに対し、本電気機器1eのように同一円上にランド41が位置しないようにすることで、当該磁性体2の内側のスペースが小さい場合であっても、ランド41を配置することが可能となる。
As described above, when the
なお、本変形例では、上記実施形態のような台座5を用いていない構成を例に説明したが、上記第一の変形例および第二の変形例のような台座5を用いた構成とすることもできる(図8(b)に示す電気機器1f参照)。ランド41(位置決め孔42)は、同一円上に沿って並ばないように形成されるため、そのランド41と上下方向に重なる台座5に形成される案内孔52も同一円上に沿って並ばない構成となる。このように台座5を用いた構成とすれば、図5や図6に示した構成(上記電気機器1およびそれを用いた基板内蔵コネクタ1′)のように、入力部および出力部を構成する端子71,72が基板4と台座5によって支持された装置に適用することができる。
In addition, in this modification, although the structure which does not use the
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態および各変形例では、トランスの一次側コイル、二次側コイルの両方が、導電性部材31および導電パターン32によって構築されていることを説明したが、いずれか一方のコイル3のみが導電性部材31および導電パターン32によって構築された構成としてもよい。つまり、磁性体2の回りに複数のコイル3が構築される場合には、当該複数のコイル3のうちの少なくとも一つが当該構成であればよい。また、一の磁性体2の外側に一のコイル3が設けられる構成にも適用可能である。また、コイル3の巻数などは適宜変更可能である。
For example, in the above-described embodiment and each modification, it has been described that both the primary side coil and the secondary side coil of the transformer are constructed by the
1(1a〜1f) 電気機器
1′ 基板内蔵コネクタ
2 磁性体
3 コイル
31 導電性部材
32 導電パターン
4 基板
41 ランド
42 位置決め孔
43 実装部品
5 台座
52 案内孔
521 テーパ部分
53 ガイド部
533 貫通孔
534 溝
71 入力用端子
72 出力用コネクタ端子
8 ケース
81 本体部
82 コネクタ部
9 電線支持部
1 (1a to 1f) Electrical equipment 1 'Board built-in connector
2
Claims (4)
前記電気回路を構成する電気部品と、
前記実装部品を覆うように前記基板に固定された、前記電気部品が設置される台座と、
を備え、
前記電気回路の入力部を構成する入力用端子および前記電気回路の出力部を構成する出力用端子の少なくともいずれか一方が、前記基板および前記台座の両方に支持されていることを特徴とする基板を備える電気機器。 A substrate provided with a mounting component constituting an electric circuit on at least a surface;
An electrical component constituting the electrical circuit;
A base on which the electrical component is installed, fixed to the substrate so as to cover the mounting component;
With
At least one of an input terminal constituting an input portion of the electric circuit and an output terminal constituting an output portion of the electric circuit is supported by both the substrate and the pedestal. Electrical equipment comprising.
前記入力用端子および出力用端子の少なくともいずれか一方は、前記台座の本体部分および前記端子保持部に形成された貫通孔に通されることにより、前記基板および前記台座の両方に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の基板を備える電気機器。 The pedestal is formed with a terminal holding portion protruding upward from the surface thereof,
At least one of the input terminal and the output terminal is supported by both the substrate and the pedestal by passing through a through hole formed in the main body portion of the pedestal and the terminal holding portion. An electrical apparatus comprising the substrate according to claim 1.
前記コイルのうちの少なくとも一つが、前記磁性体の外側に配された複数の導電性部材、および隣り合う導電性部材同士を電気的に接続する前記基板に形成された導電パターンによって構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の基板を備える電気機器。 The electrical component has a magnetic body placed on the pedestal and one or a plurality of coils provided outside the magnetic body,
At least one of the coils is constituted by a plurality of conductive members arranged outside the magnetic body and a conductive pattern formed on the substrate that electrically connects adjacent conductive members. An electrical apparatus comprising the substrate according to claim 1 or 2.
この電気機器が収容されるケースと、
を備え、
前記ケースに、前記基板および前記台座の両方に支持された前記入力用端子および前記出力用端子の少なくともいずれか一方が位置する、相手方コネクタが嵌合可能なコネクタ部が形成されていることを特徴とする基板内蔵コネクタ。 An electric device comprising the substrate according to any one of claims 1 to 3,
A case in which this electrical device is accommodated;
With
The case is formed with a connector portion in which at least one of the input terminal and the output terminal supported by both the substrate and the pedestal is located and into which a mating connector can be fitted. A board built-in connector.
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